[實用新型]一種試驗用舵面作動器模擬器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420815725.1
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN204439326U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設計）人: 鄧強;敬祿云;熊璇;汪國強;吳宵杰;聶明飛
• 申請（專利權(quán)）人: 成都飛機設計研究所
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 趙云

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于結(jié)構(gòu)強度試驗設計技術(shù)領(lǐng)域，應用于結(jié)構(gòu)的靜力及疲勞等試驗中，是模擬飛機舵面作動器主要功能的一種低成本替代裝置。

背景技術(shù)

舵面作動器由液壓作動筒1、活塞桿2、電氣控制系統(tǒng)和液壓導管等多個系統(tǒng)組成，舵面作動器是通過液壓作動筒1推動活塞桿2的伸縮，來推動與活塞桿2連接的舵面3沿轉(zhuǎn)軸做上、下或左、右偏轉(zhuǎn)的。同時，作動筒1和活塞桿2又構(gòu)成一個傳載部件，將舵面3載荷傳遞到機身或機翼的支撐結(jié)構(gòu)4上，具有控制舵面3的偏轉(zhuǎn)和傳載的功能，如圖1所示。由于舵面作動器成品由多個子系統(tǒng)構(gòu)成，結(jié)構(gòu)復雜精密，單個成品的成本昂貴。

在結(jié)構(gòu)靜力、疲勞等強度試驗時，舵面一般固定在某個特定偏轉(zhuǎn)角度下，不需要用作動器來操縱舵面做連續(xù)偏轉(zhuǎn)。采用作動器成品件不僅成本高，而且為實現(xiàn)其功能需要安裝輔助驅(qū)動系統(tǒng)、液壓管路系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)等，反而增加了試驗的難度與風險。因此，需要采用一種能實現(xiàn)作動器傳載和控制舵面偏轉(zhuǎn)等主要功能，并且結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、成本低廉的裝置。使其在結(jié)構(gòu)的靜力和疲勞試驗中代替作動器成品。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的：設計一種能有效承受并傳遞舵面載荷、滿足剛度要求、可快速改變舵面偏轉(zhuǎn)角度、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、成本低廉的試驗用舵面作動器模擬器，用于替代舵面作動器成品。

本實用新型采取的技術(shù)方案為：一種試驗用舵面作動器模擬器，包括第一螺紋桿11、第二螺紋桿12、螺紋管13、舵面支座14、支撐支座15，第一螺紋桿11和第二螺紋桿12之間設置有螺紋管13，通過圓螺母16連接，第一螺紋桿11另一側(cè)設置有耳片，通過耳片17和支撐支座15可轉(zhuǎn)動連接；第二螺紋桿12另一側(cè)設置有耳片，通過耳片18和舵面支座14可轉(zhuǎn)動連接。

螺紋桿用來模擬活塞桿，用來連接支座，是主要傳力部件。

耳片尺寸參照作動器成品，螺紋桿直徑要滿足試驗載荷下螺紋桿的強度設計要求，螺紋桿及螺紋長度根據(jù)試驗中舵面最大及最小偏度設計。螺紋桿耳片孔配套關(guān)節(jié)軸承和錐形銷與支座連接，螺紋桿可繞耳片孔心軸線轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)舵面偏轉(zhuǎn)。

螺紋管13用于模擬作動筒，用來調(diào)整模擬器長度，是主要傳力部件。螺紋管13內(nèi)徑與螺紋桿外徑配合，螺紋管直徑要滿足試驗載荷下螺紋管的強度設計要求，管內(nèi)螺紋長度按滿足舵面最大及最小偏度，并保證嚙合強度及必要間隙的要求設計。

圓螺母16用來固定螺紋桿和螺紋管13。

通過內(nèi)、外螺紋套合在一起的螺紋桿和螺紋管13，能改變長度并承受軸向力，可以模擬舵面作動器的主要功能。

將螺紋桿旋出螺紋管，減少螺紋嚙合圈數(shù)，增加模擬器的長度。

將螺紋桿旋入螺紋管，增加螺紋嚙合圈數(shù)，縮短模擬器的長度。

旋轉(zhuǎn)螺紋管改變模擬器的長度，可以模擬舵面作動器成品活塞桿的伸縮，實現(xiàn)舵面偏轉(zhuǎn)。通過精確地控制模擬器的長度，能準確地控制試驗所需要的舵面偏轉(zhuǎn)角度。

本實用新型的技術(shù)效果：

由螺紋桿和螺紋管組成的作動器模擬器可以承受很大的軸向力，能有效承受和傳遞舵面上的試驗載荷；該模擬器結(jié)構(gòu)形式簡單，符合舵面作動器的工作原理，能實現(xiàn)舵面作動器的主要功能，簡單易行；采用本產(chǎn)品，試驗時的作動器支持結(jié)構(gòu)的應力水平、舵面懸掛接頭交點載荷、作動器軸力、舵面偏轉(zhuǎn)角度控制等均滿足設計要求，與作動器成品相當，證明產(chǎn)品發(fā)揮了很好的效果，具備替代作動器成品的能力，可以在以后各個試驗中推廣應用，能夠節(jié)省大量成本。

附圖說明

圖1為舵面作動器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型舵面作動器模擬器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為模擬器伸長示意圖；

圖4為模擬器縮短示意圖；

圖5為舵面中立位置加載示意圖；

圖6為舵面上偏位置加載示意圖；

圖7為舵面下偏位置加載示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

一種試驗用舵面作動器模擬器，包括第一螺紋桿11、第二螺紋桿12、螺紋管13、舵面支座14、支撐支座15，第一螺紋桿11和第二螺紋桿12之間設置有螺紋管13，通過圓螺母16連接，第一螺紋桿11另一側(cè)設置有耳片，通過耳片17和支撐支座15可轉(zhuǎn)動連接；第二螺紋桿12另一側(cè)設置有?耳片，通過耳片18和舵面支座14可轉(zhuǎn)動連接，可以用錐形銷19等，如圖2所示。

其部件作用為：

螺紋桿：通過螺紋桿耳片與機翼、機身及舵面的作動器支座接頭耳片連接，并傳遞舵面載荷；